Hits: 50
Je vesolje tukaj že od nekdaj? Ali je imelo svoj začetek? In če ga je imelo, kako se je vse skupaj pričelo?
Filozofi in teologi so o tem vprašanju razpravljali že od nekdaj. A šele v 20. stoletju nam je vrsta izjemnih znanstvenih odkritij končno omogočila dobiti nekaj odgovorov. Zgodba se je pričela leta 1912, ko je ameriški astronom Vesto Slipher opazil, da je svetloba, ki prihaja z daljnih meglic (oblakov prahu in plina v vesolju), videti bolj rdeča, kot je pričakoval.
Zakaj je bilo to pomembno?
Tukaj vam lahko pomaga vaše srednješolsko znanje fizike. Se spomnite, ko ste se učili o Dopplerjevem efektu? Frekvenca zvoka, svetlobe ali drugih valovanj se spreminja, če se vir in opazovalec približujeta drug drugemu ali oddaljujeta drug od drugega. Za ponazoritev tega vam je vaš učitelj fizike najbrž predvajal posnetek piskanja vlaka: višina piska se zniža – kar pomeni, da se valovna dolžina zvoka podaljša –, ko se vlak pelje v daljavo.
Enako velja tudi za svetlobo.
Če se oddaljena zvezda ali galaksija oddaljuje od nas, se bo valovna dolžina svetlobe, ki izvira iz tega objekta, podaljšala. Ker ima v spektru vidne svetlobe rdeča svetloba najdaljšo valovno dolžino, fiziki takemu pojavu, ko se valovna dolžina podaljša, pravijo rdeči premik.
Ta dokaz rdečega premika je nakazoval, da se meglice premikajo stran od nas.
Leta 1924 je astronom Edvin Hubble med delom z novim 2,5-metrskim teleskopom na gori Wilson v Kaliforniji ugotovil, da Slipherjeve meglice niso bile zgolj oblaki plinov okoli daljnih zvezd, ampak pravzaprav daljne galaksije onkraj naše Rimske ceste.
Kmalu nato je belgijski fizik George Lemaître povezal podatke o Slipherjevem rdečem premiku s Hubblovimi meritvami razdalj do drugih galaksij. Lemaître je ugotovil, da se galaksije, ki so bolj oddaljene od nas, odmikajo hitreje od galaksij, ki so nam bližje. To je nakazovalo sferično širjenje vesolja v vse smeri prostora, kot da bi se vesolje napihovalo kot balon iz enega samega eksplozivnega začetka – iz velikega poka.
Nenavadno pri tem je, da je o tej ideji že prej razmišljal tudi Albert Einstein, a se ji je nato odrekel.
Einsteinova nova teorija o gravitaciji, znana kot splošna relativnost, je razlagala, da masovna telesa ukrivijo prostor na enak način kot kegljaška krogla naredi vdrtino na trampolinu.
Einsteinov koncept težnosti je kazal na to, da bi se moral prostor skrčiti sam vase, če težnosti ne bi ves čas nasprotovalo širjenje vesolja. Zaradi tega je Einstein predpostavljal stalno delujočo odbojno silo (znano kot kozmološka konstanta), ki naj bi nasprotovala privlačni sili težnosti. A to je nakazovalo dinamično vesolje, ki se širi …, in tudi začetek.
Da bi se izognil takemu zaključku, je Einstein spremenil svoje lastne enačbe in jim samovoljno določil natančne vrednosti sile razširjanja vesolja, da bi zagotovil natančno uravnoteženost med silo težnosti in odbojno silo. Tako je prikazal vesolje v popolnoma uravnoteženem, statičnem stanju – vesolje, ki se niti ne širi iz nekega začetka niti krči proti sesutju samo vase.
A nebesa so odgovorila – po Slipherjevih in Hubblovih odkritjih. Leta 1927 je Lemaître v taksiju obvestil Einsteina o rdečem premiku kot dokazu za širjenje vesolja. Einstein je nato leta 1931 obiskal Hubbla na gori Wilson in si sam ogledal dokaze. Kasneje je, kar mu lahko štejemo v veliko čast, sam razglasil, da je bilo zanikanje dokazov o začetku vesolja največja napaka v njegovi znanstveni karieri.
Skozi 20. stoletje so fiziki predlagali še druge teorije, ki so zanikale začetek vesolja. A ena za drugo so se izkazale za neustrezne. Do leta 1990 je teorija o velikem poku prevladala kot najboljša razlaga za celo vrsto zbranih astronomskih podatkov.
Zakaj so ti dokazi tako vznemirili Einsteina in mnoge druge znanstvenike? Robert Dicke, fizik z univerze Princeton, je to razložil takole: „Neskončno staro vesolje bi znanstvenike odrešilo potrebe po razlagi nastanka materije v nekem določenem času v preteklosti.“
Natanko tako.
A če je imelo fizično vesolje snovi, energije, prostora in časa začetek, potem si je izredno težko zamisliti fizični ali materialni vzrok za začetek vesolja. Konec koncev sta se snov in energija prvič pojavila šele ob velikem poku. Pred tem nista obstajala ne snov ne energija, saj za to ni bilo vzroka. Posledično je, karkoli je že povzročilo nastanek vesolja, moralo biti nesnovno in obstajati onkraj prostora in časa.
Ko gledam nebo, delo tvojih prstov, luno in zvezde, ki si jih utrdil: Kaj je človek, da se ga spominjaš, sin človekov, da ga obiskuješ? (Psalm 8,4–5)
Mnogim znanstvenikom in filozofom to zveni neverjetno podobno prvim besedam Svetega pisma: „V začetku je Bog ustvaril nebo in zemljo.“
Prevod in priredba po Stephenu Meyerju s Prager University (https://www.prageru.com/video/how-did-the-universe-begin-science-and-god).
Robert Pevec